JP2016512346A - Active noise reduction for automobiles - Google Patents

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Abstract

自動車用のアクティブノイズ低減システムを動作させるように構成されたデバイスおよび方法であって、車両エンジン動作に関連するアクティブノイズ低減システム入力信号があり、アクティブノイズ低減システムが、その出力がエンジンノイズを低減するように仕向けられた1つまたは複数のトランスデューサを駆動するために使用されるノイズ低減信号を出力する1つまたは複数の適応フィルタを含む。エンジン高調波ノイズレベルは、車両エンジン動作に関連する入力信号から推定され、トランスデューサの出力は、エンジン高調波ノイズレベルの推定に基づいて制限される。A device and method configured to operate an active noise reduction system for an automobile having an active noise reduction system input signal associated with vehicle engine operation, the active noise reduction system having an output that reduces engine noise Including one or more adaptive filters that output a noise reduction signal that is used to drive the one or more transducers directed to. The engine harmonic noise level is estimated from input signals related to vehicle engine operation, and the output of the transducer is limited based on an estimate of the engine harmonic noise level.

Description

本開示は、自動車におけるエンジンノイズのアクティブ低減に関する。   The present disclosure relates to active reduction of engine noise in an automobile.

エンジン高調波打消しシステムは、エンジン高調波ノイズを低減するまたは打ち消すために自動車で、たとえば車室内またはマフラーアセンブリ内で使用されるアクティブノイズ低減システムである。エンジン高調波打消しシステムは、入力トランスデューサとして1つまたは複数のマイクロフォンを使用する。また打ち消されるノイズに関連する信号が、適応フィルタに入力される。適応フィルタの出力は、音を生成する1つまたは複数のトランスデューサ(すなわちラウドスピーカ)に適用される。この音は、打ち消されることになる望ましくないエンジン音と音響的に反対のものである。適応フィルタは、入力信号の大きさおよび/または周波数を変えることができる。このシステムの目的は、対象となっている(1つまたは複数の)周波数でマイクロフォン信号を打ち消すことである。これを行うために、ラウドスピーカ出力は、負のゲインを有する。   An engine harmonic cancellation system is an active noise reduction system used in automobiles, for example, in a vehicle interior or a muffler assembly, to reduce or cancel engine harmonic noise. Engine harmonic cancellation systems use one or more microphones as input transducers. A signal related to the noise to be canceled is input to the adaptive filter. The output of the adaptive filter is applied to one or more transducers (ie loudspeakers) that produce sound. This sound is acoustically opposite the undesirable engine sound that will be canceled. The adaptive filter can change the magnitude and / or frequency of the input signal. The purpose of this system is to cancel the microphone signal at the frequency (s) of interest. To do this, the loudspeaker output has a negative gain.

いくつかの状況では、これらのエンジン高調波打消しシステムは不安定になり、そのためエンジンノイズを打ち消すように設計されているラウドスピーカ音出力レベルを発散させる(diverge)可能性がある。このような不安定なエンジン高調波打消しシステムが、大きく、顕著なノイズアーティファクトを生成するおそれがある。このような不安定性の1つの原因は、車室の伝達関数の変化である可能性があり、この変化によりラウドスピーカ出力ゲインが事実上正になる可能性がある。   In some situations, these engine harmonic cancellation systems can become unstable, thus diverging loudspeaker sound output levels that are designed to cancel engine noise. Such unstable engine harmonic cancellation systems can produce large and significant noise artifacts. One cause of such instability may be a change in the cabin transfer function, which can effectively make the loudspeaker output gain positive.

本開示のシステム、デバイス、および方法は、不安定なエンジン高調波打消しシステムによる可聴アーティファクトを最小にするのに効果的である。これは、RPM、トルク、または計算されたエンジン負荷など、車両エンジン動作に関連する信号に基づいて、エンジン高調波ノイズレベルを推定することによって実現される。エンジン高調波打消しシステム出力レベルは、次に、これらの推定されたエンジン高調波ノイズレベルを打ち消すための必要最小限に制限される。結果として、システムが不安定になるとき、エンジン高調波打消しシステム出力は、エンジンノイズの概算レベルよりも大きくならない。   The systems, devices, and methods of the present disclosure are effective in minimizing audible artifacts due to unstable engine harmonic cancellation systems. This is accomplished by estimating the engine harmonic noise level based on signals related to vehicle engine operation, such as RPM, torque, or calculated engine load. The engine harmonic cancellation system output level is then limited to the minimum necessary to cancel these estimated engine harmonic noise levels. As a result, when the system becomes unstable, the engine harmonic cancellation system output will not be greater than the approximate level of engine noise.

以下のすべての例および特徴は、任意の技術的に可能な方法で結合されることが可能である。   All the following examples and features can be combined in any technically possible way.

1つの態様では、自動車用のアクティブノイズ低減システムを動作させるための方法であって、車両エンジン動作に関連するアクティブノイズ低減システム入力信号があり、アクティブノイズ低減システムが、その出力がエンジンノイズを低減するように仕向けられた1つまたは複数のトランスデューサを駆動するために使用されるノイズ低減信号を出力する1つまたは複数の適応フィルタを含み、この方法は、車両エンジン動作に関連する入力信号からエンジン高調波ノイズレベルを推定することと、エンジン高調波ノイズレベルの推定に基づいてトランスデューサの出力を制限することとを含む。トランスデューサ出力は、ノイズが打ち消されることになる車室または別の車両場所、たとえばマフラーシステムなどに向けられることが可能である。   In one aspect, a method for operating an active noise reduction system for an automobile, wherein there is an active noise reduction system input signal associated with vehicle engine operation, the active noise reduction system having an output that reduces engine noise. One or more adaptive filters that output a noise reduction signal that is used to drive one or more transducers directed to perform the method from an input signal related to vehicle engine operation Estimating the harmonic noise level and limiting the output of the transducer based on the estimation of the engine harmonic noise level. The transducer output can be directed to the passenger compartment or another vehicle location where the noise will be canceled, such as a muffler system.

諸実施形態は、次の特徴のうちの1つ、またはその任意の組み合わせを含むことができる。トランスデューサの出力は、ノイズが打ち消されることになる車室または他の車両場所、たとえばマフラーシステムにおいて、エンジン高調波ノイズを打ち消すように計算されたレベルに制限されることが可能である。システム入力信号が、エンジンRPMに関連していることがある。アクティブノイズ低減システムは、トランスデューサ電圧レベルと、トランスデューサ出力周波数に応じて打ち消される、結果として生じるエンジンノイズレベルとの関係を記憶するコンピュータメモリを含むこともできる。入力信号が、エンジン高調波ノイズ周波数であることが可能である。制限するステップは、入力エンジン高調波ノイズ周波数において、推定されたエンジン高調波ノイズレベルを打ち消すために必要とされるトランスデューサ電圧レベルを判定することを含むことができる。アクティブノイズ低減システムはまた、エンジン負荷と、エンジン高調波ノイズ周波数に応じた結果として生じる音圧レベルとの関係を記憶するコンピュータメモリを含むこともできる。   Embodiments can include one of the following features, or any combination thereof. The output of the transducer can be limited to a level calculated to cancel engine harmonic noise in a passenger compartment or other vehicle location where the noise will be canceled, such as a muffler system. The system input signal may be related to engine RPM. The active noise reduction system may also include a computer memory that stores the relationship between the transducer voltage level and the resulting engine noise level that is canceled in response to the transducer output frequency. The input signal can be an engine harmonic noise frequency. The limiting step can include determining a transducer voltage level required to cancel the estimated engine harmonic noise level at the input engine harmonic noise frequency. The active noise reduction system may also include a computer memory that stores the relationship between engine load and the resulting sound pressure level as a function of engine harmonic noise frequency.

別の態様では、自動車の車室用のアクティブノイズ低減システムの動作を制御するように構成されたデバイスであって、車両エンジン動作に関連するアクティブノイズ低減システム入力信号があり、アクティブノイズ低減システムが、その出力がエンジンノイズを低減するように仕向けられた1つまたは複数のトランスデューサを駆動するために使用されるノイズ低減信号を出力する1つまたは複数の適応フィルタを含み、このデバイスは、車両エンジン動作に関連する入力信号からエンジン高調波ノイズレベルを推定し、エンジン高調波ノイズレベルの推定に基づいてトランスデューサの出力を制限するように構成されたプロセッサを含むことができる。トランスデューサ出力は、ノイズが打ち消されることになる車室または別の車両場所、たとえばマフラーシステムなどに向けられることが可能である。   In another aspect, a device configured to control operation of an active noise reduction system for a vehicle cabin, wherein there is an active noise reduction system input signal associated with vehicle engine operation, the active noise reduction system is Including one or more adaptive filters that output a noise reduction signal that is used to drive one or more transducers whose outputs are directed to reduce engine noise, the device comprising: A processor configured to estimate an engine harmonic noise level from an operation related input signal and limit the output of the transducer based on the estimate of the engine harmonic noise level may be included. The transducer output can be directed to the passenger compartment or another vehicle location where the noise will be canceled, such as a muffler system.

諸実施形態は、次の特徴のうちの1つ、またはその任意の組み合わせを含むことができる。トランスデューサの出力は、エンジン高調波ノイズを打ち消すように計算されたレベルに制限されることが可能である。システム入力信号が、エンジンRPMに関連していることがある。アクティブノイズ低減システムは、トランスデューサ電圧レベルと、トランスデューサ出力周波数に応じて打ち消される、結果として生じるエンジンノイズレベルとの関係を記憶するコンピュータメモリをさらに含むことができる。入力信号は、エンジン高調波ノイズ周波数を含むことができる。トランスデューサの出力は、入力エンジン高調波ノイズ周波数において、推定されたエンジン高調波ノイズレベルを打ち消すために必要とされるトランスデューサ電圧レベルを判定することによって制限されることが可能である。アクティブノイズ低減システムはさらに、エンジン負荷と、エンジン高調波ノイズ周波数に応じた結果として生じる音圧レベルとの関係を記憶するコンピュータメモリを含むことができる。   Embodiments can include one of the following features, or any combination thereof. The output of the transducer can be limited to a level calculated to cancel engine harmonic noise. The system input signal may be related to engine RPM. The active noise reduction system can further include a computer memory that stores a relationship between the transducer voltage level and the resulting engine noise level that is canceled in response to the transducer output frequency. The input signal can include an engine harmonic noise frequency. The output of the transducer can be limited by determining the transducer voltage level required to cancel the estimated engine harmonic noise level at the input engine harmonic noise frequency. The active noise reduction system can further include a computer memory that stores the relationship between engine load and the resulting sound pressure level as a function of engine harmonic noise frequency.

本革新のシステム、デバイス、および方法を実現するために使用されることが可能であるエンジン高調波打消しシステムの概略ブロック図である。1 is a schematic block diagram of an engine harmonic cancellation system that can be used to implement the systems, devices, and methods of the present innovation. 一連のエンジン負荷曲線を示す図である。これらのエンジン負荷のそれぞれのエンジンノイズ音圧レベルは、エンジンノイズの周波数に応じて示される。It is a figure which shows a series of engine load curves. The engine noise sound pressure level of each of these engine loads is indicated according to the frequency of the engine noise. 一連のスピーカ電圧曲線を示す図である。出力周波数に応じたスピーカ出力音圧レベルは、スピーカ電圧レベルのそれぞれにおいて示される。It is a figure which shows a series of speaker voltage curves. The speaker output sound pressure level according to the output frequency is indicated for each speaker voltage level.

図面の図1の要素が、ブロック図において個別の要素として示され、説明される。これらは、アナログ回路またはデジタル回路の1つまたは複数として実行されることが可能である。代替的にまたは付加的に、これらは、ソフトウェア命令を実行する1つまたは複数のマイクロプロセッサを用いて実行されることが可能である。ソフトウェア命令は、デジタル信号処理命令を含むことができる。動作は、アナログ回路によって、またはアナログ動作に相当することを行うソフトウェアを実行するマイクロプロセッサによって、行われることが可能である。信号線は、個別アナログ信号線もしくはデジタル信号線として、別々の信号を処理することができる適切な信号処理を備えた個別デジタル信号線として、および/またはワイヤレス通信システムの要素として、実装されることが可能である。   The elements of FIG. 1 of the drawings are shown and described as individual elements in the block diagram. These can be implemented as one or more of analog or digital circuits. Alternatively or additionally, they can be implemented using one or more microprocessors that execute software instructions. The software instructions can include digital signal processing instructions. The operations can be performed by analog circuitry or by a microprocessor executing software that does the equivalent of analog operations. The signal lines are implemented as individual analog signal lines or digital signal lines, as individual digital signal lines with appropriate signal processing capable of processing separate signals, and / or as elements of a wireless communication system Is possible.

プロセスがブロック図に表される、または暗に示されるとき、諸ステップは、1つの要素または複数の要素によって行われることがある。諸ステップは、合わせて行われる、または異なる時間に行われることがある。活動を行う要素は、物理的に同じもしくは互いに近いことがある、または物理的に分かれていることがある。1つの要素は、2つ以上のブロックのアクションを行うことがある。音声信号は、符号化されても、符号化されなくてもよく、デジタル形式またはアナログ形式のいずれかで送信されることが可能である。従来の音声信号処理装置および動作は、いくつかの事例では図面から省略されている。   When a process is represented or implied in a block diagram, steps may be performed by one element or multiple elements. The steps may be performed together or at different times. The elements that perform the activities may be physically the same, close to each other, or physically separated. An element may perform more than one block action. The audio signal may or may not be encoded and can be transmitted in either digital or analog form. Conventional audio signal processing devices and operations are omitted from the drawings in some cases.

図1は、開示される革新を取り入れたエンジン高調波打消しシステム10の簡略化された概略図である。システム10は、その出力が車室12に向けられた1つまたは複数の出力トランスデューサ14に信号を供給する適応フィルタ20を使用する。車室伝達関数16によって変更されるトランスデューサの出力は、入力トランスデューサ(たとえば、マイクロフォン)18によって拾い上げられる。車室内のエンジンノイズもまた、入力トランスデューサ18によって拾い上げられる。既存の車両エンジン制御システム28は、車両エンジン動作に関連する1つまたは複数の入力信号を供給する。例には、RPM、トルク、アクセルペダル位置、およびマニホールド絶対圧(MAP:manifold absolute pressure)が含まれる。負荷制限コントローラまたはプロセッサ30および正弦波発生器25は、車両エンジン動作と関連するエンジン制御システム28からの(1つまたは複数の)信号を入力され、これにより、打ち消されるエンジン高調波を判定することができる。コントローラ30が、これらの入力信号に基づいて、打ち消されるエンジンノイズの瞬時高調波レベルを推定する。この推定は、適応フィルタ20への制御信号として提供される。正弦波発生器25が、適応フィルタ20にノイズ低減参照信号を提供し、これは、モデル化された車室伝達関数24にも提供されて、修正された参照信号(revised reference signal)を生成する。修正された参照信号およびマイクロフォン出力信号は、掛け合わされ26、適応フィルタ20への入力として提供される。   FIG. 1 is a simplified schematic diagram of an engine harmonic cancellation system 10 incorporating the disclosed innovation. The system 10 uses an adaptive filter 20 that provides a signal to one or more output transducers 14 whose outputs are directed to the passenger compartment 12. The transducer output modified by the cabin transfer function 16 is picked up by an input transducer (eg, microphone) 18. Engine noise in the passenger compartment is also picked up by the input transducer 18. Existing vehicle engine control systems 28 provide one or more input signals related to vehicle engine operation. Examples include RPM, torque, accelerator pedal position, and manifold absolute pressure (MAP). The load limit controller or processor 30 and the sine wave generator 25 receive the signal (s) from the engine control system 28 associated with vehicle engine operation and thereby determine the engine harmonics to be canceled. Can do. The controller 30 estimates the instantaneous harmonic level of engine noise to be canceled based on these input signals. This estimate is provided as a control signal to the adaptive filter 20. A sine wave generator 25 provides a noise reduction reference signal to the adaptive filter 20, which is also provided to the modeled cabin transfer function 24 to generate a revised reference signal. . The modified reference signal and microphone output signal are multiplied 26 and provided as an input to the adaptive filter 20.

コントローラ30は、適応フィルタ20に、エンジン高調波ノイズレベルの推定に基づいてトランスデューサ14の出力を制限するのに効果的な信号を提供する。その結果、システムは、車室12におけるエンジンノイズの推定されるレベルよりも大きくない音のレベルを出力するように構成される。したがって、たとえシステム10が不安定になっても、出力トランスデューサ14によって生成される音圧は、エンジンの音圧よりも大きくない。   Controller 30 provides adaptive filter 20 with a signal that is effective to limit the output of transducer 14 based on an estimate of the engine harmonic noise level. As a result, the system is configured to output a sound level that is not greater than the estimated level of engine noise in the passenger compartment 12. Thus, even if the system 10 becomes unstable, the sound pressure generated by the output transducer 14 is not greater than the engine sound pressure.

エンジン高調波打消しシステムは、発散するとき、オフにされる必要がないことが、主題の革新の1つの結果である。別の利点は、システムの不安定性による検出可能なノイズアーティファクトが、最小化されることである。この革新は、音声エコーおよび余韻(afterglow)(エンジンノイズが急に下がるときの一時的ノイズゲイン)など、エンジン高調波打消しシステムの他のアーティファクトも低減することができる。また、不適切に調整された不安定性閾値の結果がそれほど極端にはならないので、エンジン高調波打消しシステム不安定性対応策のための調整はより容易で高速になる。たとえば、閾値が低すぎる設定にされる場合、結果は、ノイズ制御システムの誤ったシャットダウンではなく、わずかに少ないノイズ打消しとなる。閾値が高すぎる場合、システム出力は、非常に大きく受け入れ難いノイズアーティファクトを連続して生成するのではなく、発散されるときわずかに大きくなる。   One result of the subject innovation is that engine harmonic cancellation systems do not need to be turned off when diverging. Another advantage is that detectable noise artifacts due to system instability are minimized. This innovation can also reduce other artifacts of the engine harmonic cancellation system, such as speech echoes and afterglow (temporary noise gain when engine noise drops sharply). Also, adjustments for engine harmonic cancellation system instability countermeasures are easier and faster because improperly adjusted instability threshold results are not so extreme. For example, if the threshold is set too low, the result will be slightly less noise cancellation rather than a false shutdown of the noise control system. If the threshold is too high, the system output will be slightly larger when diverged, rather than continuously generating very large and unacceptable noise artifacts.

この革新が動作可能である方法の非限定的例について、図2および図3を参照して説明する。図2は、50〜59と明示された10個の一連のエンジン負荷曲線を示す。これらの10個のエンジン負荷のそれぞれのエンジンノイズ音圧レベルは、エンジンノイズの周波数に応じてグラフに描かれている。曲線50は、94%のエンジン負荷を示す。曲線51〜59は、それぞれ88%、83%、78%、73%、67%、62%、58%、49%、および39%のエンジン負荷を示す。特定のノイズ周波数に対応するエンジンRPMも、X軸に沿って設定される。   A non-limiting example of how this innovation is operable will be described with reference to FIGS. FIG. 2 shows a series of ten engine load curves, designated 50-59. The engine noise sound pressure level of each of these ten engine loads is plotted in a graph according to the engine noise frequency. Curve 50 shows an engine load of 94%. Curves 51-59 show engine loads of 88%, 83%, 78%, 73%, 67%, 62%, 58%, 49%, and 39%, respectively. An engine RPM corresponding to a specific noise frequency is also set along the X axis.

図3は、4つの例示のスピーカ電圧レベル、すなわちそれぞれ最大電圧、2分の1最大電圧、4分の1最大電圧、および1/8最大電圧における出力周波数に応じたスピーカ出力音圧を示す4つの一連の曲線70〜73を示す。これらの曲線は、例示であって、限定ではなく、それは、システム10はそのコンピュータメモリに、実現されることが望まれる音制御制限のレベルに応じて、1つまたは複数のこのような曲線によって示される関係を表すデータを有することができるからである。データは、たとえばルックアップテーブルに記憶されることが可能である。   Figure 3 shows the speaker output sound pressure as a function of output frequency at four exemplary speaker voltage levels: maximum voltage, half maximum voltage, quarter maximum voltage, and 1/8 maximum voltage, respectively. A series of curves 70-73 are shown. These curves are exemplary and not limiting, as the system 10 may have one or more such curves depending on the level of sound control restrictions that it is desired to implement in its computer memory. This is because it can have data representing the relationship shown. The data can be stored, for example, in a lookup table.

この例では、エンジン負荷は、エンジン制御システム28からコントローラ30に入力される信号である。コントローラ30は、打ち消されるエンジンノイズの周波数もまた受信する(または、エンジン制御システム28からの入力に基づいて判定する)。対象の周波数における車室のエンジンノイズとほぼ同じレベルである出力を生成することを要求されるスピーカ電圧レベルを判定するために、対象の周波数におけるエンジンノイズレベルに一致する音圧レベル(SPL)を生成する電圧曲線70〜73が判定される。たとえば、94%のエンジン負荷(曲線50、図2)における46.7Hzでは、エンジンノイズSPLは、約100dBである。図3を見ると、この同じ周波数において、約2分の1最大値のスピーカ電圧(曲線71)が、約100dBのトランスデューサSPLを生成するのに適している。したがって、車室のエンジン高調波ノイズSPLにほぼ一致するSPLを生成するために、コントローラ30が、トランスデューサ14の出力を2分の1最大電圧に制限する。   In this example, the engine load is a signal input from the engine control system 28 to the controller 30. The controller 30 also receives the frequency of the engine noise to be canceled (or determined based on input from the engine control system 28). To determine the speaker voltage level required to produce an output that is approximately the same level as the engine noise in the cabin at the frequency of interest, a sound pressure level (SPL) that matches the engine noise level at the frequency of interest is determined. The voltage curves 70 to 73 to be generated are determined. For example, at 46.7 Hz at 94% engine load (curve 50, FIG. 2), the engine noise SPL is about 100 dB. Looking at FIG. 3, at this same frequency, a speaker voltage of about half maximum (curve 71) is suitable to produce a transducer SPL of about 100 dB. Therefore, in order to generate an SPL that approximately matches the engine harmonic noise SPL in the passenger compartment, the controller 30 limits the output of the transducer 14 to a half maximum voltage.

このことから、周波数およびエンジン負荷がわかると、また様々なスピーカ入力電圧におけるスピーカSPLを事前に決定することで、コントローラ30は、エンジン高調波打消しシステム10の出力を、対象となる周波数における車室内のエンジンノイズとほぼ同じレベルになるように、制限することができるということが理解できる。したがって、たとえばエンジンがアイドリング中である場合、エンジン高調波打消しシステムの出力は、ほとんど聞こえないように非常に低いレベルである。結果として、たとえシステムが不安定になっても、著しく大きいノイズアーティファクトは回避される。したがって、たとえシステムが不安定になっても、現在時々行われているようにシステムをオフにする必要はない。   From this, once the frequency and engine load are known, and by predetermining the speaker SPL at various speaker input voltages, the controller 30 determines the output of the engine harmonic cancellation system 10 for the vehicle at the target frequency. It can be seen that it can be limited to approximately the same level as room engine noise. Thus, for example, when the engine is idling, the output of the engine harmonic cancellation system is at a very low level so that it is hardly audible. As a result, significant noise artifacts are avoided even if the system becomes unstable. Thus, even if the system becomes unstable, it is not necessary to turn off the system as is sometimes done now.

図2および図3は、主として単一のスピーカ打消しシステムに適用される。多くの場合、アクティブノイズ打消しシステムが、複数のラウドスピーカおよび/または複数のマイクロフォンを使用する。複数のスピーカ打消しシステムでは、出力制限は、上述とは異なることがある。複数のスピーカでは、いくつかのスピーカが、建設的にまたは破壊的に加わり、周波数に応じて様々に挙動することがある。各スピーカが、固有の適応フィルタによって独立して駆動されることが可能であること、および/またはノイズレベルが複数のマイクロフォンで監視されることがまた、究極のシステムSPLレベルを複雑にする。このような場合、上述の電圧対SPLテーブルではなく、システムは、あるノイズSPLレベルを打ち消すためにシステムに必要とされる電圧を記録することができる。スピーカが建設的に加わる周波数では、電圧は、単一スピーカに必要とされる電圧よりも小さくなる。スピーカが破壊的に加わる周波数では、電圧はより高くなる。   2 and 3 apply primarily to a single speaker cancellation system. In many cases, active noise cancellation systems use multiple loudspeakers and / or multiple microphones. In multiple speaker cancellation systems, the output limit may be different from that described above. In multiple speakers, some speakers may be added constructively or destructively and behave differently depending on frequency. It also complicates the ultimate system SPL level that each speaker can be driven independently by a unique adaptive filter and / or the noise level is monitored by multiple microphones. In such a case, instead of the voltage vs. SPL table described above, the system can record the voltage required by the system to cancel a certain noise SPL level. At the frequency at which the loudspeaker is applied constructively, the voltage is less than that required for a single loudspeaker. At frequencies where the speakers are destructively applied, the voltage is higher.

上記は、車室におけるノイズ打消しに関して述べた。しかしながら、本開示は、他の車両場所におけるノイズ打消しにも同様に適用される。システムは、マフラーアセンブリにおけるノイズを打ち消すように設計可能であることが、1つの追加例である。このようなノイズは、エンジン高調波ノイズとすることができるが、当業者には理解されるように、他のエンジン動作関連ノイズとすることもできる。   The above is about noise cancellation in the passenger compartment. However, the present disclosure is equally applicable to noise cancellation at other vehicle locations. One additional example is that the system can be designed to cancel noise in the muffler assembly. Such noise can be engine harmonic noise, but can also be other engine operation related noise, as will be appreciated by those skilled in the art.

上述したデバイス、システム、および方法の諸実施形態は、当業者には明らかであるコンピュータ構成要素と、コンピュータにより実行されるステップとを含む。たとえば、コンピュータにより実行されるステップは、たとえば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光ディスク、フラッシュROM、不揮発性ROM、およびRAMなどのコンピュータ可読媒体上に、コンピュータ実行可能命令として記憶され得ることは、当業者には理解されよう。さらに、コンピュータ実行可能命令は、たとえば、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、ゲートアレイなどの様々なプロセッサ上で実行され得ることは、当業者には理解されよう。説明を容易にするために、上述のシステムおよび方法のすべてのステップまたは要素について、本明細書でコンピュータシステムの一部として述べているわけではないが、各ステップまたは要素が対応するコンピュータシステムまたはソフトウェア構成要素を有する可能性があることを当業者はわかるであろう。このようなコンピュータシステムおよび/またはソフトウェア構成要素は、したがってその対応するステップまたは要素(すなわち、その機能)を説明することによって有効にされ、本開示の範囲内である。   Embodiments of the devices, systems, and methods described above include computer components and computer-implemented steps that will be apparent to those skilled in the art. For example, steps performed by a computer can be stored as computer-executable instructions on a computer-readable medium such as, for example, a floppy disk, hard disk, optical disk, flash ROM, non-volatile ROM, and RAM. Those skilled in the art will appreciate. Moreover, those skilled in the art will appreciate that computer-executable instructions may be executed on various processors, such as, for example, a microprocessor, a digital signal processor, a gate array, or the like. For ease of explanation, not all steps or elements of the systems and methods described above are described herein as part of the computer system, but each step or element may correspond to a computer system or software. Those skilled in the art will appreciate that they may have components. Such computer systems and / or software components are thus enabled by describing their corresponding steps or elements (ie, their functions) and are within the scope of this disclosure.

本開示の様々な特徴は、本明細書に記載するものとは異なる方法で有効にされることが可能であり、本明細書に記載する以外の方法で結合されることが可能である。いくつかの実行について説明した。それでもなお、本明細書に記載する発明の概念の範囲を逸脱することなく、さらなる変更形態が作成される可能性があり、したがって他の実施形態が、次の特許請求の範囲の範囲内であることは理解されよう。   Various features of the present disclosure can be enabled in different ways than those described herein and can be combined in ways other than those described herein. Some executions were explained. Nevertheless, further modifications may be made without departing from the scope of the inventive concepts described herein, and thus other embodiments are within the scope of the following claims. It will be understood.

10 エンジン高調波打消しシステム
12 車室
14 出力トランスデューサ
16 車室伝達関数
18 入力トランスデューサ
20 適応フィルタ
24 モデル化された車室伝達関数
25 正弦波発生器
28 エンジン制御システム
30 負荷制限コントローラまたはプロセッサ、コントローラ 10 Engine harmonic cancellation system
12 compartment
14 Output transducer
16 Cabin transfer function
18 input transducer
20 Adaptive filter
24 Modeled cabin transfer function
25 Sine wave generator
28 Engine control system
30 Load limit controller or processor, controller

Claims (18)

自動車用のアクティブノイズ低減システムを動作させるための方法であって、車両エンジン動作に関連するアクティブノイズ低減システム入力信号があり、前記アクティブノイズ低減システムが、その出力がエンジンノイズを低減するように仕向けられた1つまたは複数のトランスデューサを駆動するために使用されるノイズ低減信号を出力する1つまたは複数の適応フィルタを含み、前記方法が、
前記車両エンジン動作に関連する前記入力信号から前記エンジン高調波ノイズレベルを推定するステップと、
前記エンジン高調波ノイズレベルの前記推定に基づいて前記トランスデューサの前記出力を制限するステップと
を含む、方法。 A method for operating an active noise reduction system for an automobile, wherein there is an active noise reduction system input signal associated with vehicle engine operation, the active noise reduction system directing its output to reduce engine noise. Including one or more adaptive filters that output a noise reduction signal used to drive the selected one or more transducers, the method comprising:
Estimating the engine harmonic noise level from the input signal associated with the vehicle engine operation;
Limiting the output of the transducer based on the estimate of the engine harmonic noise level. 前記トランスデューサの前記出力が、前記エンジン高調波ノイズを打ち消すように計算されたレベルに制限される、請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, wherein the output of the transducer is limited to a level calculated to cancel the engine harmonic noise. 入力信号が、エンジンRPMに関連する、請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, wherein the input signal is associated with an engine RPM. 前記アクティブノイズ低減システムが、トランスデューサ電圧レベルと、トランスデューサ出力周波数に応じて打ち消される、結果として生じるエンジンノイズレベルとの関係を記憶するコンピュータメモリをさらに含む、請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, wherein the active noise reduction system further comprises a computer memory that stores a relationship between a transducer voltage level and a resulting engine noise level that is canceled in response to the transducer output frequency. 入力信号が、エンジン高調波ノイズ周波数を含む、請求項4に記載の方法。   The method of claim 4, wherein the input signal comprises an engine harmonic noise frequency. 前記制限するステップが、前記入力エンジン高調波ノイズ周波数において前記推定されたエンジン高調波ノイズレベルを打ち消すために必要とされる前記トランスデューサ電圧レベルを判定するステップを含む、請求項5に記載の方法。   6. The method of claim 5, wherein the limiting step includes determining the transducer voltage level required to cancel the estimated engine harmonic noise level at the input engine harmonic noise frequency. 前記アクティブノイズ低減システムが、前記エンジン負荷と、エンジン高調波ノイズ周波数に応じた前記結果として生じる音圧レベルとの関係を記憶するコンピュータメモリをさらに含む、請求項6に記載の方法。   The method of claim 6, wherein the active noise reduction system further includes a computer memory that stores a relationship between the engine load and the resulting sound pressure level as a function of engine harmonic noise frequency. 前記トランスデューサ出力が、車室に向けられる、請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, wherein the transducer output is directed to a passenger compartment. 自動車用のアクティブノイズ低減システムを動作させるための方法であって、エンジン高調波ノイズ周波数が、アクティブノイズ低減システム入力信号として使用され、前記アクティブノイズ低減システムが、その出力がエンジンノイズを低減するように仕向けられた複数のトランスデューサを駆動するために使用されるノイズ低減信号を出力する複数の適応フィルタと、前記トランスデューサ電圧レベルと、トランスデューサ出力周波数に応じて打ち消される前記結果として生じるエンジンノイズレベルとの関係を記憶するコンピュータメモリとを含み、前記方法が、
前記車両エンジン動作に関連する前記入力信号から前記エンジン高調波ノイズレベルを推定するステップと、
前記エンジン高調波ノイズレベルの前記推定に基づいて前記トランスデューサの前記出力を制限するステップとを含み、前記トランスデューサの前記出力が、前記エンジン高調波ノイズを打ち消すように計算されたレベルに制限され、前記制限するステップが、前記入力エンジン高調波ノイズ周波数において前記推定されたエンジン高調波ノイズレベルを打ち消すために必要とされる前記トランスデューサ電圧レベルを判定するステップを含む、方法。 A method for operating an active noise reduction system for an automobile, wherein an engine harmonic noise frequency is used as an active noise reduction system input signal, the active noise reduction system such that its output reduces engine noise. A plurality of adaptive filters that output a noise reduction signal that is used to drive a plurality of transducers destined for, the transducer voltage level, and the resulting engine noise level that is canceled in response to the transducer output frequency. A computer memory storing the relationship, the method comprising:
Estimating the engine harmonic noise level from the input signal associated with the vehicle engine operation;
Limiting the output of the transducer based on the estimate of the engine harmonic noise level, wherein the output of the transducer is limited to a level calculated to cancel the engine harmonic noise, The method of limiting includes determining the transducer voltage level required to cancel the estimated engine harmonic noise level at the input engine harmonic noise frequency. 自動車用のアクティブノイズ低減システムの動作を制御するように構成されたデバイスであって、前記車両エンジン動作に関連するアクティブノイズ低減システム入力信号があり、前記アクティブノイズ低減システムが、その出力がエンジンノイズを低減するように仕向けられた1つまたは複数のトランスデューサを駆動するために使用されるノイズ低減信号を出力する1つまたは複数の適応フィルタを含み、前記デバイスが、
前記車両エンジン動作に関連する前記入力信号から前記エンジン高調波ノイズレベルを推定し、
前記エンジン高調波ノイズレベルの前記推定に基づいて前記トランスデューサの前記出力を制限する
ように構成されたプロセッサ
を含む、デバイス。 A device configured to control operation of an active noise reduction system for an automobile, wherein there is an active noise reduction system input signal associated with the vehicle engine operation, the active noise reduction system having an output that is engine noise. Including one or more adaptive filters that output a noise reduction signal that is used to drive one or more transducers that are directed to reduce
Estimating the engine harmonic noise level from the input signal associated with the vehicle engine operation;
A device comprising a processor configured to limit the output of the transducer based on the estimate of the engine harmonic noise level. 前記トランスデューサの前記出力が、前記エンジン高調波ノイズを打ち消すように計算されたレベルに制限される、請求項10に記載のデバイス。   11. The device of claim 10, wherein the output of the transducer is limited to a level calculated to cancel the engine harmonic noise. 入力信号が、エンジンRPMに関連する、請求項10に記載のデバイス。   The device of claim 10, wherein the input signal is associated with an engine RPM. 前記アクティブノイズ低減システムが、前記トランスデューサ電圧レベルと、トランスデューサ出力周波数に応じて打ち消される、前記結果として生じるエンジンノイズレベルとの関係を記憶するコンピュータメモリをさらに含む、請求項10に記載のデバイス。   11. The device of claim 10, wherein the active noise reduction system further comprises a computer memory that stores a relationship between the transducer voltage level and the resulting engine noise level that is canceled as a function of transducer output frequency. 入力信号が、エンジン高調波ノイズ周波数を含む、請求項13に記載のデバイス。   14. The device of claim 13, wherein the input signal includes an engine harmonic noise frequency. 前記トランスデューサの前記出力が、前記入力エンジン高調波ノイズ周波数において前記推定されたエンジン高調波ノイズレベルを打ち消すために必要とされる前記トランスデューサ電圧レベルを判定することによって制限される、請求項14に記載のデバイス。   15. The output of the transducer is limited by determining the transducer voltage level required to cancel the estimated engine harmonic noise level at the input engine harmonic noise frequency. Devices. 前記アクティブノイズ低減システムが、前記エンジン負荷と、エンジン高調波ノイズ周波数に応じた前記結果として生じる音圧レベルとの関係を記憶するコンピュータメモリをさらに含む、請求項15に記載のデバイス。   16. The device of claim 15, wherein the active noise reduction system further comprises a computer memory that stores a relationship between the engine load and the resulting sound pressure level as a function of engine harmonic noise frequency. 前記トランスデューサ出力が、車室に向けられる、請求項10に記載のデバイス。   The device of claim 10, wherein the transducer output is directed to a passenger compartment. 自動車用のアクティブノイズ低減システムの動作を制御するように構成されたデバイスであって、エンジン高調波ノイズ周波数が、アクティブノイズ低減システム入力信号として使用され、前記アクティブノイズ低減システムが、その出力がエンジンノイズを低減するように仕向けられた複数のトランスデューサを駆動するために使用されるノイズ低減信号を出力する複数の適応フィルタと、前記トランスデューサ電圧レベルと、トランスデューサ出力周波数に応じて打ち消される、前記結果として生じるエンジンノイズレベルとの関係を記憶するコンピュータメモリとを含み、前記デバイスが、
前記車両エンジン動作に関連する前記入力信号から前記エンジン高調波ノイズレベルを推定し、
前記エンジン高調波ノイズレベルの前記推定に基づいて前記トランスデューサの前記出力を制限するように構成されたプロセッサを含み、前記トランスデューサの前記出力が、前記エンジン高調波ノイズを打ち消すように計算されたレベルに制限され、前記制限するステップが、前記入力エンジン高調波ノイズ周波数において前記推定されたエンジン高調波ノイズレベルを打ち消すために必要とされる前記トランスデューサ電圧レベルを判定するステップを含む、デバイス。 A device configured to control the operation of an active noise reduction system for an automobile, wherein an engine harmonic noise frequency is used as an active noise reduction system input signal, the active noise reduction system having its output at the engine A plurality of adaptive filters that output a noise reduction signal that is used to drive a plurality of transducers directed to reduce noise, the transducer voltage level, and canceled as a function of transducer output frequency A computer memory storing a relationship to the resulting engine noise level, wherein the device comprises:
Estimating the engine harmonic noise level from the input signal associated with the vehicle engine operation;
A processor configured to limit the output of the transducer based on the estimate of the engine harmonic noise level, wherein the output of the transducer is at a level calculated to cancel the engine harmonic noise. A device, wherein the limiting step includes determining the transducer voltage level required to cancel the estimated engine harmonic noise level at the input engine harmonic noise frequency.
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